CPU 41x 作為 PROFIBUS DP 主站

引言

本節(jié)介紹了 CPU 作為 PROFIBUS DP 主站運(yùn)行時(shí)的屬性和技術(shù)規(guī)范。

參考

可在本手冊(cè)的『技術(shù)規(guī)范』中找到 41x CPU 的特性和技術(shù)規(guī)范。

要求

需要組態(tài)相關(guān)的 CPU 接口以作為 DP 主站使用。 這意味著要在 STEP 7 中執(zhí)行以下操作：

1. 將 CPU 組態(tài)為 DP 主站
2. 分配一個(gè) PROFIBUS 地址。
3. 選擇一種工作模式（S7 兼容或 DPV1）。
4. 分配一個(gè)診斷地址。
5. 將 DP 從站連接到 DP 主站系統(tǒng)。

   提示 CPU 31x 或 CPU 41x 是其中一個(gè) PROFIBUS DP 從站嗎？ 如果是，則它將作為“預(yù)先組態(tài)好的站”在 PROFIBUS DP 目錄中列出。在 DP 主站中給該 DP 從站 CPU 分配一個(gè)從站診斷地址。 將 DP 主站與 DP 從站 CPU 互連，并定義地址區(qū)以與 DP 從站 CPU 交換數(shù)據(jù)。

從 EN 50170 到 DPV1

有關(guān)分布式 I/O 的標(biāo)準(zhǔn) (EN 50170) 已進(jìn)一步發(fā)展。 結(jié)果被合并到 IEC 61158 / IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1 中，在 SIMATIC 文檔中稱之為 DPV1。

DPV1 組件的工作模式

• S7 兼容模式

  在此模式下，組件與 EN 50170 兼容。注意，在此模式下不能使用 DPV1 的全部功能。

• DPV1 模式

  在此模式下，可使用 DPV1 的全部功能。 站中不支持 DPV1 的自動(dòng)化組件可像以前一樣使用。

DPV1 和 EN 50170 的兼容性

在系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為 DPV1 后，可繼續(xù)使用所有現(xiàn)有從站。 但它們不支持 DPV1 的增強(qiáng)功能。

DPV1 從站可在未轉(zhuǎn)換為 DPV1 的系統(tǒng)中使用。 此時(shí)，它們的特性與常規(guī)從站的特性一致。 SIEMENS DPV1 從站可在 S7 兼容模式下運(yùn)行。 對(duì)于其他制造商的 DPV1 從站，需要修訂版本 3 以下的 GSD 文件才能與 EN 50170 相兼容。

更多信息

有關(guān)從 EN 50170 移植到 DPV1 的全面介紹，請(qǐng)參見(jiàn) FAQ 中標(biāo)題為從 EN 50170 移植到 DPV1 的文章。

狀態(tài)/修改，編程（通過(guò) PROFIBUS）

除了 MPI 接口外，PROFIBUS DP 接口還可以用來(lái)對(duì) CPU 編程或執(zhí)行編程設(shè)備的監(jiān)視和修改功能。

恒定的總線周期時(shí)間

這是 PROFIBUS DP 的一個(gè)屬性，可確保總線周期時(shí)長(zhǎng)相同。 “恒定的總線周期時(shí)間”功能確保了 DP 主站始終在恒定時(shí)間間隔內(nèi)啟動(dòng) DP 總線周期。 以從站的角度看，這意味著它們將以恒定的時(shí)間間隔從主站接收數(shù)據(jù)。

恒定周期時(shí)間（等時(shí)）PROFIBUS 是“等時(shí)模式”的基礎(chǔ)。

等時(shí)模式

S7-400 CPU 支持等時(shí)讀取和輸出 I/O 信號(hào)的機(jī)制。 這使得用戶程序可與 I/O 處理同步。 從而可在設(shè)置的時(shí)間記錄輸入數(shù)據(jù)并在設(shè)置的時(shí)間使輸出數(shù)據(jù)生效。

僅當(dāng)序列中的所有組件都支持“等時(shí)模式”系統(tǒng)屬性時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)等時(shí)模式的完全“端到端”支持。

《等時(shí)模式》手冊(cè)包含此系統(tǒng)屬性的完整概述。

過(guò)程映像分區(qū)的同步更新

SFC126“SYNC_PI”用于等時(shí)更新過(guò)程輸入映像分區(qū)。 連接到 DP 周期的用戶程序可使用 SFC 按照這些間隔持續(xù)地、同步地更新過(guò)程輸入映像分區(qū)中的輸入數(shù)據(jù)。 SFC126 可接受中斷控制，并只能在 OB 61、62、63 和 64 中調(diào)用。

SFC 127“SYNC_PO”用于等時(shí)更新過(guò)程輸出映像分區(qū)。 連接到 DP 周期的應(yīng)用程序可使用 SFC 按照這些間隔持續(xù)地、同步地將計(jì)算的輸出數(shù)據(jù)從過(guò)程輸出映像分區(qū)傳送到 I/O。 SFC127 可接受中斷控制，并只能在 OB 61、62、63 和 64 中調(diào)用。

為能夠同步更新過(guò)程映像分區(qū)，必須將從站的所有輸入或輸出地址分配到同一過(guò)程映像分區(qū)。

為確保過(guò)程映像分區(qū)中數(shù)據(jù)的一致性，各 CPU 必須滿足下列條件：

• CPU 412： 從站數(shù) + 字節(jié)數(shù)/100 < 16
• CPU 414： 從站數(shù) + 字節(jié)數(shù)/100 < 26
• CPU 416： 從站數(shù) + 字節(jié)數(shù)/100 < 40
• CPU 417： 從站數(shù) + 字節(jié)數(shù)/100 < 44

SFC 126 和 127 均在相應(yīng)的在線幫助和《系統(tǒng)功能和標(biāo)準(zhǔn)功能》手冊(cè)中進(jìn)行了介紹。

一致用戶數(shù)據(jù)

就其內(nèi)容而言屬于一個(gè)整體，而且描述特定時(shí)間點(diǎn)的過(guò)程狀態(tài)的數(shù)據(jù)稱作一致性數(shù)據(jù)。 為保持一致性，在處理或傳輸過(guò)程中不能更改或更新數(shù)據(jù)。

相關(guān)說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)一致性數(shù)據(jù)小節(jié)。

Sync/Freeze

SYNC 控制命令用于在所選組的 DP 從站上設(shè)置同步模式。 換言之，DP 主站傳送當(dāng)前輸出數(shù)據(jù)并指示相關(guān) DP 從站凍結(jié)它們的輸出。 DP 從站將下一輸出幀的輸出數(shù)據(jù)寫(xiě)到內(nèi)部緩沖區(qū)；輸出狀態(tài)保持不變。

在每個(gè) SYNC 控制命令之后，所選組的 DP 從站將內(nèi)部緩沖區(qū)中存儲(chǔ)的輸出數(shù)據(jù)傳送到過(guò)程輸出。

僅在使用 SFC11“DPSYC_FR”傳送 UNSYNC 控制命令之后，輸出才再次進(jìn)行周期性的更新。

FREEZE 控制命令用于將相關(guān) DP 從站設(shè)置為“凍結(jié)”模式，換言之，DP 主站指示 DP 從站凍結(jié)輸入的當(dāng)前狀態(tài)。 然后將凍結(jié)的數(shù)據(jù)傳送到 CPU 的輸入?yún)^(qū)域。

在每個(gè) FREEZE 控制命令之后，DP 從站將再次凍結(jié)其輸入狀態(tài)。

直到您用 SFC11“DPSYC_FR”發(fā)送 UNFREEZE 控制命令后，DP 主站才重新周期性地接收輸入的當(dāng)前狀態(tài)。

有關(guān) SFC11 的信息，請(qǐng)參見(jiàn)相應(yīng)的在線幫助和系統(tǒng)功能和標(biāo)準(zhǔn)功能手冊(cè)

DP 主站系統(tǒng)的啟動(dòng)

使用以下參數(shù)設(shè)置 DP 主站的啟動(dòng)監(jiān)視：

• 向模塊傳送參數(shù)
• 來(lái)自模塊的“就緒”消息

即，DP 從站必須在設(shè)置的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，并由 CPU（作為 DP 主站）進(jìn)行組態(tài)。